Контроль внесения изменений в конструкцию автотранспортных средств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования науки и молодежной политики

Нижегородской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Нижегородский государственный инженерно-экономический университет

(ГБОУ ВО НГИЭУ)

Институт: Инженерный

Кафедра: «Технические и биологические системы»

Курсовая работа

По дисциплине: «Автотранспортные средства»

Тема: «Контроль внесения изменений в конструкцию автотранспортных средств»

Выполнил студент:

Инженерного института

4 курса, группа 15 СТО

Саидов Б.Н.

Проверил:

Казаков С.С.

г. Княгинино

2019 г.



Содержание

Задание №1

Задание №2

Задание №3

Список литературы



Задание 1.

Прицеп категории О1, изготовленный в порядке индивидуального творчества

Прицеп категории О1 (далее - прицеп) - наиболее частый объект индивидуального творчества. Он доступен для проектирования, прост в изготовлении и обычно характеризуется следующим: одноосный грузовой прицеп, не оборудованный тормозами, с прямобортной грузовой платформой и сцепным устройством шарового типа.

Цель работы - определение соответствия показателей массы и размеров прицепа требованиям технического регламента "О безопасности колесных ТС" [1, прилож. № 4].

Показатели массы и размеры прицепа можно определить различными экспериментальными и расчетно-экспериментальными методами. В настоящей работе представлен один из расчетно-экспериментальных методов, который не требует сложного измерительного оборудования для получения исходных данных.

Расчетное определение показателей.

Исходные данные для расчета размеров и показателей массы прицепа получают экспериментально.

Непосредственное измерение нормируемых размеров прицепа, например, габаритной длины и габаритной ширины бывает затруднено. Поэтому на практике рулеткой измеряют размеры отдельных элементов прицепа, показанные на рис. 2, а затем по этим данным подсчитывают нормируемые размеры прицепа.

Исходные данные для расчета нормируемых показателей массы прицепа получают путем взвешивания прицепа в снаряженном состоянии. Измеряют:

1) осевую массу прицепа ;

2) массу, приходящуюся на сцепное устройство прицепа:

- , установленного в горизонтальное (транспортное) положение, соответствующее горизонтальному положению пола платформы;

- , установленного в наклонное положение, когда сцепное устройство прицепа опирается на опорную поверхность (на устройство измерения массы).

Рис. 2. Исходные размеры для расчета нормируемых размеров прицепа

- ширина колеи колес;

- габаритная (наружная) ширина кузова;

- ширина надколесного крыла прицепа;

- погрузочная высота;

- внутренняя высота бортов кузова;

- высота пола платформы относительно центра сферы сцепной головки;

- высота дуг тента;

- длина дышла;

- задний свес - расстояние по горизонтали от центровой линии колес до наружной плоскости заднего борта;

- габаритная (наружная) длина грузовой платформы;

- задний выступ - расстояние по горизонтали от наружной плоскости заднего борта до крайней задней точки прицепа.



Размеры прицепа

Размеры прицепа должны вносится в свидетельство о соответствии ТС требованиям безопасности дорожного движения. Эти размеры подсчитывают по размерам отдельных элементов прицепа (см. рис. 2).

Показатели массы

Задачей расчета является определение показателей массы:

1) нормируемых техническим регламентом [1, прилож. № 4];

2) указываемых в свидетельстве о соответствии ТС требованиям безопасности дорожного движения и паспорте ТС:

- разрешенная максимальная масса ;

- масса без нагрузки М.

Масса без нагрузки (снаряженная масса прицепа М) подсчитывается по результатам взвешивания прицепа.

Разрешенная максимальная масса (полная масса) буксируемого прицепа указывается в технической характеристике автомобиля и ограничена условием обеспечения требуемых тормозных свойства автопоезда.

Масса , приходящаяся на сцепное устройство прицепа полной массы, подсчитывается по уравнению, выведенному из баланса сил, действующих на неподвижный прицеп (рис. 3):

(1)

где - горизонтальное смещение центра массы груза вперед относительно центровой линии колес;

- свес дышла.

Размеры и подсчитывают по размерам прицепа, измеренным при его испытании (см. рис. 2).

Масса , приходящаяся на сцепное устройство, должна лежать в установленных пределах:

1) нарушение минимальной допустимой нагрузки на сцепное устройство автомобиля-тягача существенно снижает устойчивость движения автопоезда, так как в значительно снижается критическая скорость, при которой возникают резонансные вертикальные колебания в точке сцепки, вызывающие усиленное "виляние" прицепа;

2) чрезмерно большая нагрузка на сцепное устройство:

- приводит к перегрузке задней оси автомобиля, что наиболее неблагоприятно для переднеприводного автомобиля, поскольку снижается его сцепной вес и, следовательно, ухудшаются тяговые качества автопоезда;

- снижает удобство выполнения операций сцепки и расцепки автопоезда.

Высота центра масс прицепа максимальной массы

Высота центра масс прицепа максимальной массы определяется в следующей последовательности:

1) по результатам взвешивания прицепа и его размерам подсчитывают высоту центра масс прицепа в снаряженном состоянии;

2) по результатам расчета грузоподъемности прицепа и его размерам подсчитывают высоту центра масс прицепа максимальной массы.

Для вывода уравнения высоты центра масс рассмотрим схему сил, действующих на прицеп в наклонном положении (рис. 3). Абсцисса b центра масс прицепа определяется известным соотношением:

. (2)

Высота центра масс складывается из отрезков (см. рис. 3):

= + + , (3)

где - статический радиус колеса.

Отрезок определяется из прямоугольного треугольника ОAK, в котором ОAK = б, а сторона AK = b, т.е. с учетом соотношения (2):

= b tgб = tgб. (4)

Отрезок h1 определяется из прямоугольного треугольника АСD, в котором АСD = (б + в), а сторона AD = n:

(5)

Для определения отрезка n составим уравнение моментов относительно точки N контакта колес с поверхностью (см. рис. 3), принимая во внимание, что реакция нагрузки на центр сферы сцепной головки = :

= . (6)

Отрезок x с учетом соотношений (2) и (5):

. (7)

Согласно полученному равенству решение уравнения (6) относительно приводится к виду:

Тригонометрический сомножитель уравнения (8) с учетом известных тождеств преобразуется следующим образом:

Таким образом, высота центра масс (3) с учетом соотношений (5), (8) и (9) после преобразований принимает вид

где h - расстояние по вертикали от центровой линии колес до центра сферы сцепной головки; Выражение (11) для определения tgб определяется из прямоугольного треугольника ОВЕ (см. рис. 2), где сторона ВЕ = L7, а сторона ОЕ = h. Аналогично tgв определяется из прямоугольного треугольника OBN отношением его катетов:

где отрезок ВO вычисляется из прямоугольного треугольника OBЕ:

Таким образом, выражение (12) с учетом уравнения (13) после преобразований принимает вид уравнения (11). Статический радиус колеса Н11, входящий в уравнения (10) и (11), принимается по ГОСТ на шины. Высота НЦ центра масс прицепа полной массы вычисляется по известному уравнению:

где - высота центра масс груза относительно поверхности дороги, определяемая по размерам прицепа из условия размещения однородного груза в платформе на высоту бортов.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с требованиями технического регламента [1, прилож. № 4] к показателям массы прицепа категории и размерам прицепа, указываемым в свидетельстве о соответствии ТС [2, прилож. № 3] (см. часть 2 практикума).

2. Получить у преподавателя номер варианта задания.

3. Провести расчетное определение показателей прицепа в следующей последовательности:

- размеры;

- показатели массы;

- высота центра масс порожнего прицепа по уравнениям (10)-(11);

- высота центра масс прицепа максимальной массы по уравнению (14); Сопоставить нормируемые размеры и показатели прицепа с их нормативными значениями.

4. Составить протокол проверки возможности внесения изменений в конструкцию с учетом требований, изложенных во введении практикума (см. табл. 2).

5. Рекомендуемое содержание раздела 3 "РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕРКИ" приведено в табл. 3. Если для показателя не установлено нормативное значение, в графе “нормативное” поставить прочерк.

Таблица 3



ЗАДАНИЯ

Варианты заданий и исходные данные для выполнения работы представлены в табл. 4. Для указанных в табл. 4 моделей прототипа и основного тягового автомобиля следует по справочнику [6] взять данные, указанные в табл. 5. Кроме того:

1) задний выступ прицепа принять равным 60 мм;

2) статический радиус колеса для шин с посадочным диаметром:

- 10 дюймов и менее принять по ГОСТ 56522)

Ход работы.

Исходные данные:

Вариат 22

Прототип прицепа	Основной	Размеры, мм	Масса, кг
	Тяговыйавтомобиль	ВK	НС	НТ	L8	L9	MC	MH
МАЗ-8114	ВАЗ-2121	0	10	175	800	695	17	24

Прицеп	Г/П, кг	Снаряж. масса, кг	Полная масса, кг	Нагрузка на сцепное устройство, кг	Габариты: дл. х шир. х выс., мм	Внутренняя дл. х шир. х выс., мм	Погрузочная высота, мм	Клиренс, мм	Колея колес, мм
ММЗ-8114	345	155	500	30	2400x1500x350	1500x1000x380	450	350	1250

Рис. 2. Исходные размеры для расчета нормируемых размеров прицепа

Расчетное определение показателей

Определяем высоту центра масс прицепа:

Определяем высоту центра масс H_Ц прицепа полной массы:



"Результаты проверки" протокола:

Результаты проверки
Показатель	Значение
	фактическое	нормативное
Масса без нагрузки (снаряженная), кг:	155	155
в том числе: на ось	155	155
насцепнойшаравтомобиля	25	39,2
Разрешенная максимальная (полная) масса, кг:	500	750
в том числе: на ось	500	750
насцепнойшаравтомобиля	25	25
Габаритныеразмеры, мм: длина	2400	2,40
Ширина	1500	1,5
Высота	350	0,35
Колеяколес, мм	1250	1250
Высота центра сферы сцепной головки, мм	350	350
Шины (обозначение)	K-96 (4-10)	K-96 (4-10)



Задание № 2

АТС со съемной цистерной для перевозки мазута

Значительная часть перевозок мазута носит сезонный характер - на период отопительного сезона. Получила распространение практика установки цистерн для перевозки нефтепродуктов в бортовые автомобили, прицепы и полуприцепы без перерегистрации АТС в ГИБДД (далее АТС со съемной цистерной - автоцистерна). По окончании отопительного сезона цистерны демонтируют и эксплуатируют АТС по их основному назначению.

Мазут - это нефтепродукт, по классификации ГОСТ 19433 мазут является опасным грузом (класс опасности 3 - легковоспламеняющаяся жидкость). В связи с этим АТС, осуществляющие перевозки мазута, должны отвечать требованиям нормативных документов по перевозке опасных грузов автомобильным транспортом.

Большая часть съемных цистерн изготовлена индивидуально в условиях автохозяйства. Как правило, на момент установки цистерны в грузовую платформу, даже если она серийного производства, ее масса и емкость неизвестны, и эти показатели должны быть определены и сопоставлены с нормативами в результате сертификационных испытаний автоцистерны.

Цель работы - ознакомление студентов:

1) с основными требованиями конструктивной безопасности, предъявляемыми к автоцистернам для перевозки нефтепродуктов;

2) с методами расчетно-экспериментальной оценки показателей ТС нормируемых техническим регламентом "О безопасности колесных ТС:

- массы;

- габаритных размеров;

- поперечной статической устойчивости автоцистерн.



Расчетное определение показателей

Параметры цистерны

Вместимость V цистерны подсчитывается по ее внутренней (загрузочной) длине и внутренней площади днища , при этом емкость горловины цистерны не учитывается:

где b и h - ширина и высота цистерны соответственно;

S - толщина обечайки и днищ.

Собственная масса цистерны подсчитывается по внутренним площадям обечайки и днищ , толщине S обечайки и днищ и плотности материала , из которого изготовлена цистерна:

где 1,2 - коэффициент, учитывающий массу крепежных деталей, технологического и специального оборудования цистерны. Для цистерн эллиптического сечения, чтобы вычислить внутреннюю площадь FO обечайки, необходимо определить длину дуги эллипса:

Масса цистерны, заполненной мазутом, подсчитывается из условия, что по правилам перевозки нефтепродуктов частичная загрузка цистерн на нефтебазах не производится. Поэтому масса груза в цистерне соответствует ее емкости. Так как плотность мазута составляет до 1 ,

Масса цистерны с грузом не должна превышать грузоподъемность базового АТС. Однако для автоцистерны она может быть увеличена на массу пассажиров из расчета, что масса одного пассажира (так же, как и масса водителя) составляет 75 кг:

где n - число пассажирских мест АТС. Показатели массы автоцистерны Снаряженную и полную массы автоцистерны подсчитывают по снаряженной массе базового АТС, массам цистерны без груза и с грузом с учетом массы водителя (75 кг):

Уравнение расчета осевых масс и снаряженной автоцистерны без водителя выводится из баланса сил (рис. 4), действующих на неподвижную порожнюю автоцистерну:

где - осевая масса передней оси базового ТС снаряженной массы; - абсцисса центра масс цистерны относительно центровой 21 линии задних колес (тележки), >0, если расположена в базе АТС.

Абсцисса центра масс цистерны подсчитывается по размерам АТС, в грузовую платформу которой установлена цистерна. С небольшой погрешностью можно принять, что центр масс цистерны соответствует геометрическому центру обечайки цистерны. Это допущение справедливо, если ложементы для крепления цистерны размещены равномерно по длине цистерны и масса горловины уравновешивается в горизонтальной плоскости массой задвижки, установленной на патрубке, вваренном в заднее днище цистерны, а в вертикальной плоскости - массой ложементов. Распределение полной массы и по осям автоцистерны подсчитывается по уравнениям, аналогичным уравнению (21), где вместо собственной массы подставляется масса цистерны с грузом и учитывается масса водителя (75 кг):

где - абсцисса центра массы водителя относительно центровой линии передних колес, > 0, если расположена в базе АТС (см. рис. 4).

Возможно, что одна из осевых масс автоцистерны превышает, а другая меньше установленных технической характеристикой базового АТС полной массы, но его грузоподъемность, ограничиваемая неравенством (19), не нарушается. В этом случае следует определить абсциссу центра масс цистерны , при которой осевые массы или автоцистерны не будут превышать соответственно значения или , установленные технической характеристикой базового АТС.

Оптимальным является значение LЦ, при котором соотношение осевых масс автоцистерны совпадает с базовым АТС, т.е. . Это равенство с учетом уравнений (22) и (23), разрешенное относительно абсциссы , имеет вид:

Иногда размещение цистерны с расчетным оптимальным значением абсциссы (24) невозможно осуществить так, чтобы цистерна полностью находилась в пределах загрузочной длины платформы. В этом случае оптимальное значение абсциссы центра масс цистерны следует подсчитать из условия, что цистерна установлена вплотную к переднему борту платформы.

Для найденного значения подсчитываются полные осевые массы автоцистерны по уравнениям (22)-(23), в которых вместо следует подставить .

Размеры автоцистерны

Габаритные размеры автоцистерны отличаются от габаритных размеров базового АТС:

1) габаритную высоту следует определять по проблесковому маяку, установленному на крышу кабины автомобиля, или по горловине цистерны в зависимости от того, что оказывается выше;

2) габаритная длина увеличивается вследствие врезки в заднее днище патрубка с задвижкой для слива мазута из цистерны и установки защитного бампера цистерны.

Поперечная статическая устойчивость

Поперечную статическую устойчивость автомобилей регламентирует технический регламент [39]. Оценочным показателем является угол поперечной устойчивости - угол наклона платформы стенда-опрокидывателя, при котором происходит отрыв колес одной стороны АТС от платформы. Приближенно значение угла опрокидывания можно подсчитать по средней колее колес и высоте h центра масс автоцистерны полной массы:

где 0,85 - коэффициент, учитывающий поперечный крен подрессоренных масс АТС вследствие упругости подвески.

Средняя колея колес автоцистерны - это среднее арифметическое между колеями передних колес и серединами наружных колес заднего моста (тележки). В технической характеристике базового автомобиля колея заднего моста (тележки) со сдвоенными колесами может указываться отдельно для внутренних и наружных колес или как среднее между колеями внутренних и наружных колес. В последнем случае колею наружных колес следует подсчитать по расстоянию между осями сдвоенных колес, которое устанавливает ГОСТ 10409 в зависимости от номинальной ширины обода и обозначения монтируемых шин.

Высота h центра масс автоцистерны полной массы подсчитывается по массе базового АТС в снаряженном состоянии, массе цистерны, заполненной мазутом, и высотам их центров (см. рис. 3):

где hО - высота центра масс базового АТС в снаряженном состоянии;

hЦ - высота центра масс цистерны, заполненной мазутом, относительно опорной поверхности;

hВ - высота центра масс. Высота hЦ центра масс цистерны относительно опорной поверхности определяется из условия, что центр масс цистерны совпадает с геометрическим центром обечайки цистерны.

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя номер варианта задания.

2. Ознакомиться с требованиями нормативных документов, на которые сделаны ссылки в методических указаниях к работе.

3. Провести расчетное определение параметров автоцистерны в следующей последовательности:

а) вместимость V (15) цистерны, а также ее собственную МЦ (16)-(17) и полную МЦГ (18) массы (необходимые для вычислений значения площадей днища и обечайки, определить самостоятельно по размерам цистерны);

б) показатели массы автоцистерны (20)-(23) (абсциссу центра масс цистерны LЦ определить самостоятельно по размерам базового ТС);

в) габаритные размеры автоцистерны подсчитать самостоятельно по размерам базового ТС, цистерны и деталей крепления цистерны; г) угол поперечной устойчивости ЕО (25)-(26) (необходимые для расчета значения средней колеи колес и высоту центра массы цистерны с грузом определить самостоятельно).

4. Сопоставить расчетные значения показателей автоцистерны с их нормативными значениями.

5. Составить протокол проверки возможности внесения изменений в конструкцию ТС с учетом требований, изложенных во введении практикума (см. табл. 2). Рекомендуемое содержание раздела 3 "РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕРКИ" протокола приведено в табл.

6. Если для показателя не установлено нормативное значение, в графах “нормативное” и “Нормативный документ” поставить прочерки. 6. Если полные осевые массы автоцистерны превышают значения, установленные технической характеристикой базового ТС:

а) проверить возможность (19) приведения осевых масс к норме путем рационального размещения цистерны в грузовой платформе;

б) при выполнении неравенства (19) определить оптимальное значение LОПТ (24) абсциссы центра масс цистерны с учетом осуществимости оптимального размещения цистерны в пределах загрузочной длины платформы; 25

7. При положительном результате расчета по п. 6:

а) подсчитать осевые снаряженные (21) и полные (22) и (23) массы автоцистерны при оптимальном размещении цистерны в грузовой платформе базового автомобиля;

б) протокол сертификационных испытаний дополнить рекомендацией по изменению размещения цистерны в платформе с целью приведения осевых масс автоцистерны в допустимые пределы. Примерное содержание рекомендации представлено в табл. 7.

Вариант 15

Ход работы

Исходные данные:

Автомобиль	Центрмассводителя, мм	Цистерна: размеры, мм
	абсциссаLB	высотаHB	длина	ширина	высота
КамАЗ-43105	-200	1930	4900	1660	1100

Рис. Размеры автомобиля КамАЗ-43101

Расчетное определение показателей

Определяем вместимость цистерны:

Собственная масса автоцистерны:

Полная масса автоцистерны

Показатели массы автоцистерны

Снаряженная масса автоцистерны с автомобилем:

Полная масса автоцистерны с автомобилем:

Распределение массы по осям автоцистерны:

Распределение полной массы по осям автоцистерны:

Абсцисса центра масс автоцистерны:

"Результаты проверки" протокола:

Результаты проверки
Показатель	Значение
	фактическое	нормативное
Вместимость, л	5700	6000
Масса без нагрузки (снаряженная), кг:	8905	8905
в том числе: на переднюю ось	5077	5077
на заднюю ось (тележку)	4388
Разрешенная максимальная масса, кг:	15625	15205
в том числе: на переднюю ось	5727	5020
на заднюю ось (тележку)	9523	10185
Габаритные размеры, мм: длина	7895	12000
высота	3200	4000
ширина	2500	2550
Угол поперечной статической устойчивости	68	35



Задание №3

Грузовой автомобиль с нештатным силовым агрегатом

Владельцы грузовых автомобилей нередко устанавливают на них нештатные силовые агрегаты, включающие в себя двигатель, сцепление и коробку передач. После такого переоборудования тягово-скоростные свойства автомобиля должны отвечать ГОСТ Р 52280 См. часть 2 практикума.

Цель работы - ознакомление студентов:

1) с требованиями, предъявляемыми к тягово-скоростным свойствам грузовых автомобилей и автопоездов;

2) с методами расчетной оценки тягово-скоростных свойств грузовых автомобилей и автопоездов.

Уравнение движения ТС

Уравнение силового баланса ТС при его установившемся движении представляет собой равенство тяговой силы сумме сил сопротивления подъему , качению и воздуха , т.е.

Тяговая сила Тяговая сила определяется крутящим моментом , снимаемым с коленчатого вала двигателя, передаточным числом u и КПД трансмиссии, а также динамическим радиусом колеса :

где - коэффициент коррекции характеристики двигателя. Момент двигателя описывается квадратным уравнением в зависимости от скорости n вращения коленчатого вала:

где a, b и c - коэффициенты квадратного уравнения;

- скорость вращения вала двигателя при максимальной мощности;

- минимальная устойчивая скорость вращения вала двигателя.

Коэффициенты a, b и c определяют интерполяционным методом по характерным точкам скоростной характеристики двигателя (; ) и (; ), где - крутящий момент при максимальной мощности двигателя ; - скорость вращения вала при максимальном крутящем моменте двигателя. Указанные показатели приводятся в технической характеристике двигателя.

Коэффициенты a, b и c квадратного уравнения (29) находятся в следующих соотношениях:

Для записи уравнения тяговой силы (29) в зависимости от скорости v движения ТС воспользуемся соотношением

где - радиус качения колеса (кинематический радиус). Радиус качения колеса превышает динамический радиус rД на 3-6 % в зависимости от типа шины. Динамический радиус с достаточной для практики точностью можно принять равным статическому радиусу r колеса, т.е. = = , где - коэффициент, связывающий значения радиуса качения и динамического (статического r) радиуса колеса. Таким образом, уравнение тяговой силы (28) с учетом уравнений (29)-(31) принимает вид:

( v ), где - минимальная скорость движения ТС, соответствующая минимальной устойчивой скорости вращения вала двигателя; - скорость движения ТС, определяемая скоростью вращения вала двигателя при максимальной мощности . Передаточное число трансмиссии u определяется произведением передаточного числа uК коробки передач и передаточного числа главной передаче, т.е. u = . КПД трансмиссии з:

Сопротивление подъему Сопротивление подъему РП подсчитывается по массе М ТС и углу продольного подъема дороги :

Сопротивление качению Сопротивление качению РК определяется массой М ТС с учетом угла продольного уклона дороги и коэффициентом f сопротивления качению, который линейно возрастает от скорости v АТС: f = . Отсюда

Сопротивление воздуха Сопротивление воздуха определяется по коэффициенту обтекаемости и площади F лобового сопротивления ТС в зависимости от скорости движения:

где и Н - колея передних колес и габаритная высота ТС соответственно. Уравнение движения АТС Анализ уравнений (32)-(35) сил, действующих на ТС, свидетельствует о том, что уравнение (27) может быть записано квадратным уравнением в зависимости от скорости v движения АТС:

Расчет тягово-скоростных свойств

Максимальная скорость

Максимальная скорость ТС может быть ограничена скоростью nN вращения вала двигателя при максимальной мощности либо тяговой силой РТ.

где и - максимальные скорости ТС по частоте вращения вала двигателя и по тяговой силе РТ соответственно. Скорость (км/ч) подсчитывается исходя из уравнения (31):

Скорость (км/ч) определяется решением квадратного уравнения (37) с коэффициентами (38)-(40):

Варианты определения максимальной скорости (41) показаны на рис. 4 традиционным графоаналитическим решением уравнения (27) силового баланса ТС. На диаграмме (а) скорость , найденная по уравнению (43), превышает скорость . В этом случае движение АТС со скоростью невозможно. Скорость является гипотетической, так как она лежит вне области определения тяговой силы (32) (штриховая линия). Максимальная скорость движения ТС определяется максимальной скоростью вращения вала двигателя и равна .

На рис. 4, б скорость лежит в области определения тяговой силы (32) и ниже скорости , обеспечиваемой максимальной частотой вращения вала двигателя. При этом максимальная скорость ТС определяется соотношением тяговой силы и силы сопротивления движению и равна . Максимальный преодолеваемый подъем Принимая во внимание, что скорость движения ТС на подъеме низкая, можно пренебречь сопротивлением воздуха и влиянием скорости на сопротивление качению, т.е. и f . Кроме того, движение ТС осуществляется при максимальном крутящем моменте двигателя. Таким образом, квадратное уравнение (37)-(40) принимает вид:

Продольным уклоном i дороги называют тангенс угла наклона дороги к горизонту, выраженный в процентах: . В связи с этим выразим и в уравнении (44) через : разделим все члены уравнения на . Так как и , уравнение (44) преобразуется к виду:

Это уравнение приводится к квадратному путем возведения в квадрат правой и левой частей. Последующее его решение относительно имеет вид:

В подкоренном выражении можно принять ввиду его относительной малости.

Скорость движения на подъеме 3 %

Определение скорости движения на подъеме 3 % имеет смысл в том случае, если максимальная скорость ТС (41) равна или превышает значение, установленное ГОСТ Р 52280 для движения ТС на подъеме 3 %. Если данное условие выполняется, необходимо:

- подсчитать максимальную по частоте вращения скорость (41) ТС при движении на различных передачах;

- определить низшую передачу коробки передач, на которой ТС может двигаться со скоростью не менее установленной ГОСТ Р 52280 для движения АТС на подъеме 3 %;

- определить максимальную скорость v3% (км/ч) движения на подъеме 3% по уравнению, аналогичному решению (41), с коэффициентами (38)-(40):

Значения коэффициентов В (39) и С (40) следует подсчитать с учетом уклона 3 %, который соответствует относительно малому углу наклона дороги к горизонту. При этом справедливы следующие соотношения: i/(100%) = tgб б sinб; cosб 1. Таким образом, при выполнении расчета допустимо в уравнениях (38) и (40) коэффициентов А и С принять cosб = 1; sinб = 0,03.

Уравнение (47) может не иметь решения (дискриминант уравнения отрицательный). Это означает, что АТС в данных дорожных условиях не может двигаться со скоростью, равной или выше нормативной. В качестве примера на рис. 5 показано графоаналитическое решение уравнения (27) силового баланса, где нормативная скорость отмечена штриховой вертикальной линией.

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя номер варианта задания.

2. Ознакомиться с требованиями нормативных документов, на которые сделаны ссылки в методических указаниях к работе. Установить, какие показатели тягово-скоростных свойств требуется определять для одиночного автомобиля, а какие для автопоезда.

3. Провести расчетное определение тягово-скоростных свойств одиночного автомобиля и/или автомобиля в составе автопоезда в следующей последовательности:

а) максимальная скорость (41)-(43);

б) максимальный преодолеваемый подъем (46);

в) максимальная скорость на подъеме 3 % (47).

4. Сопоставить нормируемые показатели тягово-скоростных свойств одиночного автомобиля и автомобиля в составе автопоезда с нормативными значениями показателей.

5. Составить протокол расчетного определения показателей переоборудованного АТС с учетом требований, изложенных во введении практикума. Рекомендуемое содержание текста протокола приведено в табл. 15.



Вариат 24

Ход работы

Исходные данные:

Параметры	Обазначение	Значения
Наименование	индекс	КамАЗ 5320
Максимальная мощность (кВт)	Nн	210 (154,46)
Частота при максимальной мощности (мин^-1)	nн	2600
Масса гружоного автомобиля (кг)	m0	15308
Масса поржнного автомобиля (кг)	m	7080
Ширина автомобиля (м)	b	2,5
Высота автомобиля(м)	H	2,63
Коэфициент обтекаемости	k	0,226
Размер шин	d-D	260/508 R20
Передаче число КП	i
1 передача	i1	7,82
2 передача	i2	4,03
3 передача	i3	2,5
4 передача	i4	1,53
5 передача	i5	1
Главная передача	i0	6,53

Вари- ант	Автомобиль	Передаточное число uО главной передаче	Силовой агрегат	Агрегат автомобиля
22	КамАЗ-5320	6,53	ЯМЗ-236М2	МАЗ-53371

Расчетная оценка тягово-скоростных свойств

Определяем внешнюю скоростную характеристику двигателя:

N_e - текущее значение мощности, кВт;

Момент на валу двигателя:

Полученные результаты заносим в таблицу.



Таблица: Скоростная характеристика двигателя:

ne, мин^-1	800	1200	1700	2200	2600	2930
Ne, кВт	57,65	89,01	123,85	147,71	154,46	146,59
Me, Н*м	688,20	708,34	695,75	641,20	567,34	466,63

По полученным данным строим график мощности и момента в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Тяговое усилие на ведущих колесах:

На первой передаче

На второй передаче

На третьей передаче

На четвертой передаче

На пятой передаче

Выраженная через частоту вращения коленчатого вала двигателя формула скорость будет иметь вид:

На первой передаче



На второй передаче

На третьей передаче

На четвертой передаче

На пятой передаче

Сопротивление дороги в случае движения по ровному горизонтальному участку выражается зависимостью:

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля определяется по формуле:

Величину лобовой площади автомобиля можно приближенно подсчитывать по формуле:

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля на первой передаче:

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля на второй передаче:

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля на третьей передаче:

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля на четвертой передаче:

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля на пятой передаче:

Величину силы сопротивления движению автомобиля на подъеме определяют по следующему уравнению:

где б - угол подъема. Принимаем б₁ = 3⁰

Максимальный угол подъема:

Максимальный угол подъема для автопоезда:

Максимальную скорость и максимальную скорость на подъеме определяем графоаналитическим путем:

Максимальная скорость по асфальту:

Максимальная скорость на подъеме :

Полученные результаты заносим в таблицу 2.

Таблица 2

n, об/мин-1	800	1200	1700	2200	2600	2930
V1	0,73	1,09	1,54	2,00	2,36	2,72
V2	1,41	2,12	3,00	3,88	4,58	5,29
V3	2,27	3,41	4,83	6,25	7,39	8,52
V4	3,72	5,57	7,90	10,22	12,07	13,93
V5	5,68	8,52	12,07	15,62	18,46	21,30
РК1	75594,6	77807,2	76424,3	70432,1	62319,5	51256,8
РК2	38948,8	40088,7	39376,3	36288,9	32109,0	26409,2
РК3	24167,3	24874,6	24432,5	22516,8	19923,2	16386,6
РК4	14781,5	15214,2	14943,8	13772,1	12185,7	10022,6
РК5	9666,9	9949,8	9773,0	9006,7	7969,3	6554,6
Рw1	0,81	1,83	3,66	6,13	8,57	11,41
Рw2	3,06	6,88	13,80	23,11	32,27	42,97
Рw3	7,94	17,86	35,84	60,02	83,83	111,61
Рw4	21,21	47,73	95,80	160,44	224,08	298,33
Рw5	49,60	111,61	223,99	375,12	523,93	697,54
Рw+Рf	3053,03	3115,04	3227,42	3378,55	3527,36	3700,97
Ph+Pw+Pf	24245,23	24307,24	24419,62	24570,75	24719,56	24893,17
Рf	3003,43
Рh	7859,36

прицеп колесный цистерна безопасность

"Результаты проверки" протокола:

Результаты проверки
Показатель	Значение
	фактическое	нормативное
Максимальная скорость, км/ч:
Одиночного автомобиля	75	20/40
автомобиля в составе автопоезда	75	20/40
Максимальный преодолеваемый подъем, %
Одиночного автомобиля	29	10
автомобиля в составе автопоезда	16,5	10
Максимальная скорость автопоезда на подъеме 3 %	46	20/40
Силовой агрегат - КамАЗ 740.10-20



Список литературы:

1. Технический регламент "О безопасности колесных транспортных средств" - Утвержден Постановлением Правительства Российской Федерации от 10 сентября 2009 г. № 720. - Российская газета. - 2009. - № 278. - 23 сентября. - С. 10-24.

2. Порядок контроля за внесением изменений в конструкцию транспортных средств. зарегистрированных в Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации. - Утвержден приказом МВД РФ от 7 декабря 2000 г. № 1240.

3. Основные положения по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанности должности лиц по обеспечению безопасности дорожного движения - Утверждены постановление Совета Министров-Правительства Российской Федерации от 23 октября 1993 г. № 1090.

4. О применении порядка контроля за внесением изменений в конструкцию транспортных средств, зарегистрированных в Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации: Методические рекомендации. - М.: Научно-исследовательский центр Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации. 2000.

5. Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях от 30.12.2001 № 195-ФЗ.

6. ГОСТ Р 52280-2004. Автомобили грузовые. Общие технические требования.

Размещено на Allbest.ru

...